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磷酸钙矿物-有机酸溶液界面的纳米级溶解反应动力学及机制研究

发布时间:2019-07-08 13:19 来源:未知 编辑:admin

  磷酸钙矿物-有机酸溶液界面的纳米级溶解反应动力学及机制研究_电子/电路_工程科技_专业资料。磷是植物生长的必需营养元素。而土壤中磷的生物活性低,向土壤中施入的正磷酸根离子(能被植物吸收利用的唯一形式)可与土壤中的阳离子(如碱性土壤的Ca2 和Mg2 或酸性土壤的Fe3 和Al3 )反应形成难溶性磷酸盐沉淀而被土壤固定。植物根系通过分泌有机酸促进土壤难溶性磷的释放。但是,存在于植物

  磷酸钙矿物.有机酸溶液界面的纳米级溶解反应动力学及机制研究 目 摘 录 要……………………………………………………………………………………………………..i ABSTRACT……………………………………………………………………………………………….iii 缩略语表……………………………………………………………………………v 图目录…………………………………………………………………………..vi 1文献综述…………………………………………………………………………1 1.1有机酸调控的土壤磷循环……………………………………………………1 1.1.1主要无机磷源.正磷酸钙…………………………………………………l 1.1.2植物适应低磷机制.有机酸的分泌………………………………………4 1.1.3土壤条件下有机酸对难溶性磷溶解调控的不确定性………………….5 1.2有机酸如何影响矿物.水界面的溶解反应…………………………………..6 1.2.1有机酸溶液的pH值……………………………………………………6 l-2.2有机酸分子结构…………………………………………………………7 1.2_3有机酸的浓度……………………………………………………………8 1.2.4不存在有机酸时的盐离子效应…………………………………………9 1.2.4.1盐离子如何影响水分子结构.盐离子水合性……………………9 1.2.4.2‘'Hofmeister”盐效应序列………………………………………..11 1.2.4.3盐离子在矿物界面双电层的分布………………………………12 1.2.4.4盐离子在中性界面上的分布…………………………………….15 1.2.4.5盐离子对矿物.水界面溶解反应的影响…………………………17 1.2.5有机酸调控盐离子在矿物表面的吸附…………………………………18 1.3矿物基底.正磷酸钙………………………………………………………..19 1.3.1正磷酸钙。水界面上的溶解反应……………………………………….19 1.3.1.1体相溶解反应……………………………………………………20 1.3.1.2纳米尺度上的表面溶解…………………………………………21 1.3.2矿物.水界面溶解动力学模型………………………………………….23 1.3.2.1晶核理论(台阶波)模型(Step-Flow model)………………………24 1.3.2.2晶体长期溶解演化模型(Stochastic model)……………………一26 1.3.2.3过渡态理论(Aff'mity-Based Rate Laws)…………………………27 1.3.2.4表面配位模型(Surface.Complexation Model)…………………..27 1.3.3研究矿物.水界面溶解反应的其他方法(非线性光谱技术)……………28 万方数据 华中农业大学2016届博士研究生学位论文 1.3.3.1.SF‘G……………………………………………………………………………………~29 1.3.3.2 SHG………………….…………………………………………………………………30 2课题研究背景、内容和技术路线………………………………………………32 2.1课题研究的背景和意义……………………………………………………32 2.2研究内容……………………………………………………………………34 2.3研究技术路线………………………………………………………………34 3原子力显微镜下柠檬酸对二水磷酸氢钙的微观溶解机制…………………….35 3.1前言…………………………………………………………………………35 3.2实验方法……………………………………………………………………36 3.2.1二水磷酸氢钙晶体合成和特征……………………………………….36 3.2.2原子力显微镜原位溶解实验………………………………………….36 3.3结果…………………………………………………………………………………………………37 3.3.1二水磷酸氢钙的合成与组成特征……………………………………..37 3.3.2二水磷酸氢钙(010)剥离面溶解特征……………………………….39 3.3.3柠檬酸改变蚀坑的形貌………………………………………………。42 3.4讨论…………………………………………………………………………………………………44 3.4.1 DCPD晶体.水界面溶解动力学……………………………………….44 3.4.2柠檬酸对DCPD晶体(010)面蚀坑形貌的影响………………………..47 4有机酸中醇羟基在DCPD溶解过程中的作用…………………………………49 4.1前言…………………………………………………………………………………………………49 4.2实验部分……………………………………………………………………50 4.2.1实时原子力显微镜…………………………………………………….50 4.2.2 FT.IR光谱………………………………………………………………………………….51 4.3结果…………………………………………………………………………………………………52 4.3.1实时原子力显微镜探测DCPD(010)剥离面的台阶消融速度…………52 4.3.2饰坑形貌的变化……………………………………………………….54 4.3.3在pH 4.0时有机酸在DCPD(010)面吸附形式………………………一58 4.4{寸{念…………………………………………………………………………………………………59 4.4.1有机酸中羧基解离时醇羟基的作用机制………………………………59 4.4.1.1负电界面增强由有机酸中醇.OH调控的固.液界面反应……………59 4.4.1.2 L.TA在101]c。台阶方向的吸附形式…………

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